Ahoj Zamatíci,
dostáváte do rukou poslední sérii v tomto ročníku soutěže ZAMAT.
V letošních sériích jsme se zabývali několika objevy, které posunuly lidstvo blíže k poznání našeho světa a dopomohly k rozvoji mnoha oborů lidské činnosti. Možná jste si říkali, že se obracíme příliš do minulosti, že neuvádíme žádné objevy novější. Musíme vám dát za pravdu - psali jsme o objevech starších, nicméně o takových, které měly na vzestup lidstva i v našem století ohromný vliv. Je pravda, že ve 20. století bylo učiněno velmi mnoho významných kroků k rozvoji vědy a techniky. O tom snad v některém z dalších ročníků ZAMATu.
V tomto ročníku jste se dozvěděli, proč byl zrovna letošní rok vyhlášen Světovým rokem fyziky, pokusili jsme se vás seznámit s některými největšími fyziky historie. Určitě znáte mnoho jiných jmen, na která se nedostalo místa. Slyšeli jste určitě o Jamesi Wattovi, který vynalezl parní stroj a je po něm pojmenována fyzikální jednotka výkonu, Nikolu Teslovi, vynálezci mnoha elektrických přístrojů - je po něm pojmenována jednotka magnetické indukce, o Thomasi Edisonovi, který vynalezl také mnoho užitečných věcí - nejznámější z nich je klasická žárovka, o Guliemu Marconim, který v rovce 1901 poslal jako první radiový signál přes Atlantický oceán a o dalších vynálezcích - byli to vynálezci, určitě také dobří fyzikové, většinou však neobjevovali nové zákonitosti přírody, nýbrž dovedli efektivně využít známých poznatků k výrobě užitečných zařízení.
Psát by se dalo o mnohých, existují knihy o historii vědy a techniky, nebo se můžete podívat na internet a najít si například nositele Nobelovy ceny za fyziku nebo chemii.

James WattJosef Božek


V této sérii se pokusíme poohlédnout, kde v historii začíná tak obrovský rozvoj techniky, jakého jsme byli svědky ve dvacátém století. Podle historiků bychom počátek tak zvané první průmyslové revoluce měli hledat ve druhé polovině 19. století. Do té doby se totiž člověk musel spoléhat buď jen na svou vlastní sílu, nejvýše uměl využívat síly tažných zvířat. Ta však nebyla příliš velká, její možnosti byly omezené. Pravda, uměl využívat vodní energii a částečně i větrnou, tu však bylo možné využívat jen v příhodných místech. Její použití tedy bylo také omezené. Člověk hledal jiné možnosti. Již dříve člověk poznal, jak velikou sílu má zahřívaná vodní pára, jakým obrovským tlakem dokáže tlačit na stěny nádoby, je-li v ní uzavřena. Jak však donutit tuto sílu pracovat? Po pokusech Denise Papina (vynálezce vám dobře známého "papiňáku") Thomase Newcomena, Cugnota a jiných zkonstruoval první zdokonalený parní stroj, který měl dostatečnou účinnost a převáděl pomocí ojnic a setrvačníků posuvný pohyb pístu na pohyb otáčivý, v roce 1781 James Watt. Průmyslová revoluce mohla začít. Nové továrny již nemusely stát v blízkosti velkých vodních toků, které byly do té doby zdrojem podstatné části energie. Konečně již také existoval zdroj dostatečné síly a energie pro rychlou, pohodlnou a levnou přepravu osob a nákladů. Brzy se ukázalo, že pro silniční dopravu je parní stroj příliš těžký. Silniční parovozy byly těžko ovladatelné, pomalé a potřebovaly s sebou vozit neúměrně mnoho paliva. Naopak pro vodní dopravu se daly využít výborně - po prvních pokusech s parolodí v roce 1802 ve Skotsku již v roce 1819 první parník přeplul Atlantik ze Savannahu ve státě Geotgia do Liverpoolu. Pro využití parního stroje k dopravě po souši se ukázalo jako nejúspěšnější využití zdokonalených "železných drah". Ty se používaly od roku 1728 (poprvé v Anglii) pro vozy dosud tažené koňmi. První parní lokomotiva byla uvedena do provozu v Anglii v roce 1802 - pohybovala se rychlostí 8km za hodinu. Postupně nastal obrovský rozvoj železniční dopravy. Už v roce 1825 Robert Stephenson otevřel v Anglii první železniční trať pro veřejnou osobní dopravu. Roku 1850 bylo po celé Evropě v provozu 23 504 km železnic. U nás sestrojil první parní stroj mechanik pražské polytechniky Josef Božek v letech 1806-1808 nejprve pro studijní účely, v roce 1815 uvedl do provozu parovůz a o dva roky později funkční paroloď. První železnicí u nás byla Severní dráha císaře Ferdinanda, která vedla z Vídně přes Břeclav do Brna. Byla postavena v letech 1837 - 1839. Po druhé světové válce byly postupně nahrazovány parní lokomotivy elektrickými a motorovými. To je však už jiná kapitola. I dnešní úlohy se budou týkat tak trochu železnice.

První úloha:
V železničním vagonu jedoucím z Vídně do Břeclavi sedělo celkem 12 cestujících. Muži, ženy a děti. Nejvíce z těchto cestujících bylo mužů, nejméně dětí. Vynásobíme-li počet mužů počtem žen a výsledek počtem dětí, získáme číslo 24. Vaším úkolem je určit, kolik bylo ve vagoně mužů, kolik žen a kolik dětí.

Druhá úloha:
Další úloha je podobná, ale je třeba trochu více přemýšlet, neboť zadání se zdá být zprvu trochu neúplné. Nedejte se odradit. Víme, že železniční souprava, která má přijet na nádraží je složena kromě lokomotivy ze tří druhů vagonů : z poštovních vozů, jídelních vozů a osobních vozů. Cestující čekající na vlak se ptá přednosty stanice, kolik kterých vozů souprava má. Přednosta mu odpověděl, že má ještě trochu času a může si ho ukrátit tím, že si počty vozů spočítá sám: "Vynásobíte-li mezi sebou počty jednotlivých druhů vozů, dostanete číslo 36. Celkový počet vozů je roven počtu oken protější budovy." Po chvíli cestující namítá, že mu toto zadání k řešení nestačí. Doplňující informace od přednosty zní : "Nejvíce je osobních vozů." Nyní již byl cestující spokojen a za chvíli věděl, kolik kterých vozů souprava má. Jestlipak vy, Zamatíci, určíte správné počty vozů, aniž byste věděli, kolik oken měla ona "protější budova" ?

Třetí úloha:
A tato úloha je snadná. Vyřešte si ji pro odlehčení: Lokomotiva táhne pouze čtyři vozy. Osobní, jídelní, poštovní a lehátkový. Víte, že: Osobní vůz nejede poslední. Jídelní vůz je blíže lokomotivě, než osobní. Mezi lokomotivou a poštovním vozem není jiný vůz. Jaké je řazení vozů?


Termín odeslání výsledků 17. června 2006.

Milí ZAMATíci,
všechny vás zveme společně s vašimi rodiči na závěrečné klání, které se bude konat ve středu 28.června 2006 v 15.30 hodin v budově Gymnázia Jana Palacha v Mělníku.
Dostavte se prosím v hojném počtu, pro nejúspěšnější řešitele máme velmi pěkné knižní odměny.
Tradičně budete soutěžit ve třech družstvech nejen v matematice, ale i ve sportovních a jiných dovednostech. Vítězné družstvo vyhrává velký dort.
Těšíme se na vás.

Ahoj ZAMAT

Zpět